工業(yè)噴漆廢氣的光催化氧化處理工藝實例探究

陶乃兵

（山東省濟寧市任城區(qū)環(huán)境保護監(jiān)測站，山東 濟寧 272400）

噴漆是汽車、家具、建材等產(chǎn)品表面處理工藝中的一個重要工序，一般包括調(diào)漆、噴底漆、噴面漆及干燥等環(huán)節(jié)[1]。噴漆工序中的有機溶劑揮發(fā)后會產(chǎn)生漆霧、VOCs和苯系物等有害氣體[2、3]。經(jīng)對濟寧市約1000家相關(guān)企業(yè)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)家具、五金件、專用設(shè)備、電動車、汽車等生產(chǎn)行業(yè)均采用濕法漆霧凈化技術(shù)，其行業(yè)特征表現(xiàn)為噴漆連續(xù)、風(fēng)量較小、廢氣濃度較高。其中噴漆量相對較小的企業(yè)（如小規(guī)模家具廠、小型電動車廠等）一般選擇水簾式凈化裝置，而水旋式凈化裝置則常用于汽車涂裝生產(chǎn)線，如梁山掛車廠和金鄉(xiāng)電動車廠等。目前，對VOCs和苯系物等有害氣體的處理主要有吸附法、燃燒法、光催化氧化法和等離子體技術(shù)等[4、5]。對于低濃度的廢氣可以采用吸附的方法，高濃度廢氣一般選擇吸附脫附-催化燃燒法。

國內(nèi)外學(xué)者對于工業(yè)噴漆廢氣處理進行了前期研究，但對油漆噴涂現(xiàn)場進行實際噴漆廢氣產(chǎn)污及治理的中試試驗以及工程應(yīng)用研究較少。因此，本文分析了不同的揮發(fā)性有機廢氣處理工藝，并以某公司噴漆工序為研究對象，選取噴漆車間進行產(chǎn)污環(huán)節(jié)分析，提出了噴漆廢氣“水簾+吸附+光催化氧化”技術(shù)處理工藝。

1 表面噴涂工藝

某公司高性能精密鑄件表面噴涂及前處理項目，表面噴涂產(chǎn)品總量約為4000t/a，建設(shè)內(nèi)容包括噴漆生產(chǎn)線、危險化學(xué)品倉庫、危險廢物暫存間、公用配套設(shè)施等。

1.1 原材料

該項目所用原輔材料均為外購，具體用量見表1。

表1 原輔材料表

1.2 項目產(chǎn)污環(huán)節(jié)

噴漆產(chǎn)污環(huán)節(jié)見表2。由表2可知，項目污染物主要為顆粒物、甲苯、二甲苯、非甲烷總烴。

表2 主要污染產(chǎn)生環(huán)節(jié)

1.3 噴漆廢氣處理設(shè)備

噴漆廢氣經(jīng)過水簾和噴淋除漆霧+過濾棉、活性炭+光氧催化裝置處理，處理后的廢氣經(jīng)1根15m高的排氣筒排放。圖1為噴漆工段和噴漆廢氣處理裝置。

圖1 水噴淋加過濾棉加UV光氧催化裝置

2 噴漆廢氣檢測及工藝

2.1 噴漆廢氣排放標準

噴漆廢氣顆粒物排放濃度滿足《山東省區(qū)域性大氣污染物綜合排放標準》（DB 37/2376—2013）表2重點控制區(qū)標準；甲苯、二甲苯、非甲烷總烴滿足《大氣污染物綜合排放標準》（GB 16297—1996）表2中標準。具體見表3。

表3 廢氣污染物排放標準

2.2 噴漆廢氣監(jiān)測

噴漆廢氣監(jiān)測內(nèi)容包括：顆粒物、SO2、NOx、甲苯、二甲苯、非甲烷總烴；監(jiān)測時間和頻次為：每天采樣3次，連續(xù)監(jiān)測2天。

2.3 噴漆廢氣檢測方法及儀器

噴漆廢氣監(jiān)測方法見表4。監(jiān)測儀器主要有3012H自動煙塵煙氣采樣器、ZR-3710雙路煙溫采樣器、 ES2085A十萬分之一電子天平、TU-1810紫外可見分光光度計、GC-2014C氣相色譜儀、GC-2060氣相色譜儀、MJ-1805-04恒溫恒濕稱重系統(tǒng)。

表4 監(jiān)測內(nèi)容及分析方法

2.4 噴漆生產(chǎn)工藝

項目的噴漆生產(chǎn)工藝流程圖如圖2所示。

圖2 噴漆生產(chǎn)工藝流程圖

3 結(jié)論

通過對噴漆廢氣排氣筒監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，噴漆廢氣排氣筒顆粒物最大排放濃度為7.4mg/m3，甲苯、二甲苯有組織排放濃度檢測結(jié)果低于檢出限1.5×10-3mg/m3，非甲烷總烴最大排放濃度為4.64mg/m3。該企業(yè)的顆粒物排放濃度滿足《山東省區(qū)域性大氣污染物綜合排放標準》（DB 37/2376—2013）表2重點控制區(qū)標準；甲苯、二甲苯、非甲烷總烴滿足《大氣污染物綜合排放標準》（GB 16297—1996）表2中標準。因此，該企業(yè)采取的噴漆廢氣“水簾+吸附+光催化氧化”處理措施是可行的，可以滿足環(huán)保需求。